KR20130112234A - 합성목재 및 그 제조방법 - Google Patents

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(주)엘지하우시스
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Abstract

본 발명은 합성목재의 주원료인 목분에서 리그닌 성분을 제거해줌으로써 높은 내변색성을 가질 수 있도록 한 합성목재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 증해공정을 통해 목재칩에 포함된 리그닌(Liginin) 성분을 제거하는 단계; 상기 리그닌이 제거된 목재칩을 파쇄하여 목분을 제조하는 단계; 상기 목분에 고분자 수지 및 첨가제를 투입한 뒤 혼련하여 겔(Gel)상의 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 제조된 혼합물을 압출, 사출 또는 압축 성형을 통해 합성목재를 제조하는 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 증해공정을 통해 리그닌 성분을 제거한 목분을 사용하여 합성목재를 제조함에 따라 ＵＶ 또는 수분에 장시간 동안 노출되는 경우에도 탈색 및 황변 현상의 발생을 방지할 수 있고, 이에 따라 장기 내후성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

합성목재 및 그 제조방법{Wood plastic composite and manufacturing method thereof}
본 발명은 합성목재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성목재의 주원료인 목분에서 리그닌 성분을 제거해줌으로써 높은 내변색성을 갖도록 한 합성목재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 합성목재(Wood Plastic Composite)는 천연목재와 비슷한 외관이나 성질을 가지도록 목분과 플라스틱을 혼합하여 혼합물을 형성한 후 사출 또는 압출 성형하는 방법으로 제조하여 목재와 유사한 제품을 형성하는 것이다. 이러한 합성목재는 천연의 목재를 대체할 수 있는 재료로 매년 높은 비율로 사용이 증가하는 추세다. 합성목재의 제조방법으로는 상기와 같이 목분과 플라스틱을 섞는 방법을 기초로 하여 다양한 첨가물을 혼합하거나, 그 제조방법을 변경하여 합성목재를 생산하고 있다.
또한, 종래의 합성목재 제조방법에서 사용되는 플라스틱은 고밀도 또는 저밀도의 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 염화비닐(PVC)등을 사용하고, 목분은 대개 재활용된 나무의 생산물들과 목재부스러기, 톱밥을 이용하는 것이 보통이다.
그리고 합성목재의 제조시에 다양하게 첨가되는 첨가물은 합성목재를 형성하기 위한 재료, 생산방식, 제품의 최종용도 등에 따라 첨가물의 종류 및 첨가되는 양이 다양하게 변경되어 첨가되는 것이다.
예컨대, 목분과 플라스틱 혼합물의 부착과 분산을 촉진하기 위한 연결용으로 혼합제가 첨가되고, 혼합물의 결속을 방해하지 않게 차단제가 첨가되며, 제품의 성능 하락을 막는 자외선 차단제와 완충재, 제품의 밀도를 줄이기 위한 발포제 등이 첨가될 수 있는 것이다.
그러나 상기와 같은 합성목재의 주원료인 목분에는 리그닌(Liginin) 성분이 포함되어 있고, 이러한 목분을 이용하여 성형 제조된 합성목재가 ＵＶ 또는 수분에 장시간 동안 노출되는 경우 탈색 및 황변 현상이 발생하게 된다. 이에 따라 장기 내후성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 합성목재의 주원료인 목분에서 리그닌 성분을 제거해줌으로써 높은 내변색성을 가질 수 있도록 한 합성목재 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 합성목재 제조방법은, 증해공정을 통해 목재칩에 포함된 리그닌(Liginin) 성분을 제거하는 단계; 상기 리그닌이 제거된 목재칩을 파쇄하여 목분을 제조하는 단계; 상기 목분에 고분자 수지 및 첨가제를 투입한 뒤 혼련하여 겔(Gel)상의 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 제조된 혼합물을 압출, 사출 또는 압축 성형을 통해 합성목재를 제조하는 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 증해공정은, 상기 목재칩과 물의 액비를 1 : 2.0 ~ 5.0의 비율로 증해용기(Digester) 내에 투입하고, 이산화황 또는 황산으로 이루어진 증해액을 첨가한 후 80 ~ 160℃에서 120 ~ 180분간 증해(Cooking)하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 목분은, 상기 목분 내의 수분 함유율이 10 ~ 20중량%가 되도록 80 ~ 120℃의 온도로 가열하여 건조한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 혼합물은, 목분 10 ~ 90중량%, 고분자 수지(ＰＰ, ＰＥ, ＰＶＣ, ＡＢＳ, ＰＳ, ＰＣ, ＰＭＭＡ 중 어느 하나 또는 복수 개를 선택적으로) 10 ~ 50중량% 및 결합제 3 ~ 6중량%, ＵＶ안정제 0.2 ~ 1중량%, 상용화제 0.1 ~ 50중량%, 충진제 1 ~ 50중량%, 산화방지제 0.1 ~ 30중량%, 윤활제 0.1 ~ 30중량%, 안료 0.1 ~ 30중량%의 첨가제를 선택적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 합성목재는, 상기 어느 하나의 제조방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 증해공정을 통해 리그닌 성분이 제거된 목분을 사용하여 합성목재를 제조함에 따라 ＵＶ 또는 수분에 장시간 동안 노출되는 경우에도 탈색 및 황변 현상의 발생을 방지할 수 있고, 이에 따라 장기 내후성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 합성목재 제조방법은, 고온·고압의 증해공정을 통해 목재칩에 포함된 리그닌(Liginin) 성분을 제거하는 단계와, 상기 리그닌이 제거된 목재칩을 파쇄하여 목분을 제조하는 단계와, 상기 목분에 고분자 수지 및 첨가제를 투입한 뒤 혼련하여 겔(Gel)상의 혼합물을 제조하는 단계와, 상기 제조된 혼합물을 압출, 사출 또는 압축 성형을 통해 합성목재를 제조하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 증해공정은, 목재칩과 물의 액비를 1 : 2.0 ~ 5.0의 비율로 증해용기(Digester) 내에 투입하고, 이산화황 또는 황산으로 이루어진 증해액을 첨가한 후 80 ~ 160℃에서 120 ~ 180분간 증해(Cooking) 해줌에 따라 목재칩에 포함된 리그닌을 제거해줄 수 있게 된다. 이와 같은 증해공정이 완료된 목재칩은 소정의 세척과정을 거치게 된다.
그런 다음, 리그닌 성분이 제거된 목재칩을 파쇄하는 파쇄공정을 통해 목분을 제조하게 된다. 여기서, 바람직하게는 상기 목분(Wood flour)은 50 ~ 120메시(mesh)의 크기로 분쇄하여 형성하는 것이 바람직하다. 즉 목분의 크기가 50메시 이하일 경우에는 목분 자체의 크기가 너무 커져서 합성목재 자체의 치수안정성, 탄성률 등이 저하된다. 반대로 상기 목분의 크기가 120메시 이상일 경우에는 목분이 너무 미세하게 분쇄되어 이를 배합하는 배합공정 시 목분의 뭉침 등과 같은 현상이 빈번하게 발생하게 되며, 또한 고분자 수지와의 배합이 어렵게 된다.
아울러 상기와 같이 분쇄된 목분은 건조기 내에 투입하여 80 ~ 120℃의 온도로 가열하여 상기 목분 내의 수분 함유율이 10 ~ 20중량%가 되도록 건조공정을 수행하게 된다. 즉 목분의 건조온도가 80℃ 이하일 경우에는 건조에 많은 시간이 소요된다. 반대로 건조온도가 120℃ 이상일 경우에는 급격한 건조로 인해 목분 자체의 치밀한 조직이 뒤틀리게 되는 변형을 유발하게 된다.
또한 본 발명은 상기 목분의 수분 함유율이 10 ~ 20중량%가 되도록 건조하는데, 이렇게 수분을 10 ~ 20중량%으로 조절하게 되면 별도의 바인더를 첨가하지 않고도 ＰＰ, ＰＥ수지와 원활한 혼합이 이루어져 합성목재를 용이하게 제조할 수 있으며, 살균효과를 가질 수 있다. 이에 반해, 수분 함유율이 20중량% 이상으로 될 경우에는 합성목재의 제조 시 목분 내부의 수분이 증발함에 따른 기포 등이 발생하게 된다. 이 경우 고분자 수지와의 배합 시 결합력을 약화시키게 되며, 이에 따라 합성목재를 제조하는 과정에서 불량품이 발생하게 된다.
상기와 같은 건조 공정을 거쳐 건조된 목분은 고분자 수지 및 첨가제와 함께 혼합하여 혼합물을 형성한 후 사출 또는 압출 성형하게 된다. 여기서, 바람직하게는 상기 혼합물은, 목분 10 ~ 90중량%, 고분자 수지(ＰＰ, ＰＥ, ＰＶＣ, ＡＢＳ, ＰＳ, ＰＣ, ＰＭＭＡ 중 어느 하나 또는 복수 개를 선택적으로) 10 ~ 50중량% 및 결합제 3 ~ 6중량%, ＵＶ안정제 0.2 ~ 1중량%, 상용화제 0.1 ~ 50중량%, 충진제 1 ~ 50중량%, 산화방지제 0.1 ~ 30중량%, 윤활제 0.1 ~ 30중량%, 안료 0.1 ~ 30중량%의 첨가제를 선택적으로 포함하여 혼련기 내부에 각각 투입하게 되며, 소정의 시간 동안 혼련하는 과정을 거쳐 제조하게 된다.
이 경우 상기 혼합물에는 치밀한 섬유 조직을 갖는 침엽수로 구성된 목분이 10 ~ 90중량% 배합됨에 따라 목재 고유의 무늬와 질감을 얻을 수 있다. 또한 상기 목분에 고분자 수지를 10 ~ 50중량%를 배합함에 따라 고분자 수지 자체의 내약품성과 내화학성이 우수하면서, 쉽게 부식되지 않으며, 직사광선에 물성이 저하되지 않는 고유한 특성을 얻을 수 있게 된다.
아울러 결합제 3 ~ 6중량%가 첨가되어 목분과 고분자 수지의 결합력을 개선해주게 된다. 참고로, 목분은 친수성인 극성을 나타내고, 고분자 수지는 소수성인 비극성을 가짐에 따라 두 물질의 결합력은 약하다. 이에 따라 목분과 고분자 수지의 상호작용은 결합제의 첨가에 의하여 두 물질 사이의 계면에서 새로운 화학적 결합으로 크게 개선된다. 가장 널리 알려진 결합제의 하나가 ＭＡＰＰ(maleated poly-propylene)이다.
또한 ＵＶ안정제(UV Stabilizers)가 0.2 ~ 1중량% 첨가됨에 따라, 합성목재가 외부에 노출시 자외선 등의 영향에 의해 합성수지 고분자의 분해 현상을 미연에 방지할 수 있다. 따라서 합성목재가 쉽게 뒤틀리거나, 형상이 변하게 되는 것을 방지하고 반 영구적으로 사용할 수 있게 된다.
또한 윤활제가 0.1 ~ 30중량% 첨가됨에 따라, 압출기에서 압출되는 합성목재의 성형성이 좋게 되고, 이에 따라 합성목재의 압출 성형 시 불량 발생률을 낮출 수 있게 된다.
이상과 같은 과정을 통해 성형 제조된 합성목재는, 건물의 외벽재, 지붕 또는 주택용 펜스, 테라스, 산책로 바닥재 등으로 사용할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

Claims (5)

  1. 증해공정을 통해 목재칩에 포함된 리그닌(Liginin) 성분을 제거하는 단계;
    상기 리그닌이 제거된 목재칩을 파쇄하여 목분을 제조하는 단계;
    상기 목분에 고분자 수지 및 첨가제를 투입한 뒤 혼련하여 겔(Gel)상의 혼합물을 제조하는 단계; 및
    상기 제조된 혼합물을 압출, 사출 또는 압축 성형을 통해 합성목재를 제조하는 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 합성목재 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 증해공정은,
    상기 목재칩과 물의 액비를 1 : 2.0 ~ 5.0의 비율로 증해용기(Digester) 내에 투입하고, 이산화황 또는 황산으로 이루어진 증해액을 첨가한 후 80 ~ 160℃에서 120 ~ 180분간 증해(Cooking)하는 것을 특징으로 하는 합성목재 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 목분은,
    상기 목분 내의 수분 함유율이 10 ~ 20중량%가 되도록 80 ~ 120℃의 온도로 가열하여 건조한 것을 특징으로 하는 합성목재 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물은,
    목분 10 ~ 90중량%, 고분자 수지(ＰＰ, ＰＥ, ＰＶＣ, ＡＢＳ, ＰＳ, ＰＣ, ＰＭＭＡ 중 어느 하나 또는 복수 개를 선택적으로) 10 ~ 50중량% 및 결합제 3 ~ 6중량%, ＵＶ안정제 0.2 ~ 1중량%, 상용화제 0.1 ~ 50중량%, 충진제 1 ~ 50중량%, 산화방지제 0.1 ~ 30중량%, 윤활제 0.1 ~ 30중량%, 안료 0.1 ~ 30중량%의 첨가제를 선택적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 제조방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 합성목재.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102102778B1 (ko) * 2019-11-13 2020-04-22 주식회사 동성폴리텍 목분으로 제조된 식물식재 방음벽

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112016027213B1 (pt) * 2014-05-22 2022-11-01 Composecure, Llc Cartões de id e transação que têm textura e coloração selecionadas e método para produção do mesmo
US10783422B2 (en) 2014-11-03 2020-09-22 Composecure, Llc Ceramic-containing and ceramic composite transaction cards
KR101755892B1 (ko) 2015-11-20 2017-07-07 현대자동차주식회사 목분을 이용한 바이오플라스틱 복합재 제조방법 및 이에 의해 제조된 바이오플라스틱 복합재
CN105348841B (zh) * 2015-12-14 2018-05-18 湖南工业大学 一种杉木纤维基生物质复合材料及其制备方法
CN105482308A (zh) * 2015-12-31 2016-04-13 楚雄中信塑木新型材料有限公司 吸附性新型塑木材料
CN108676220A (zh) * 2018-03-23 2018-10-19 宣城福美达新材料有限公司 一种降温共挤木塑复合材料
CN109251415A (zh) * 2018-09-18 2019-01-22 汕头市华美塑料模具实业有限公司 一种天然纤维强化的可降解pp饭盒的制备方法
CN109553950A (zh) * 2018-11-29 2019-04-02 安徽双平包装有限公司 一种环保型包装箱
WO2021180208A1 (zh) * 2020-03-13 2021-09-16 厦门大学 一种生物质重组的型材及型材的制备方法
CN114773870B (zh) * 2022-04-07 2023-02-28 安徽森泰木塑集团股份有限公司 一种具有塑化能力的木塑原料、其制备方法及含有该原料的木塑母粒和木塑地板基材

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0108068B1 (en) * 1981-12-11 1993-06-02 KUBAT, Josef Method to produce composites based on cellulose or lignocellulosic materials and plastics
US5017319A (en) * 1984-03-30 1991-05-21 Shen Kuo C Method of making composite products from lignocellulosic materials
CA2100319C (en) * 1992-08-31 2003-10-07 Michael J. Deaner Advanced polymer/wood composite structural member
US5746958A (en) * 1995-03-30 1998-05-05 Trex Company, L.L.C. Method of producing a wood-thermoplastic composite material
US6758996B2 (en) * 2001-07-13 2004-07-06 Kadant Composites Inc. Cellulose-reinforced thermoplastic composite and methods of making same
JP3729149B2 (ja) * 2002-04-15 2005-12-21 三菱化学エムケーブイ株式会社 ポリオレフィン系樹脂組成物
US6743507B2 (en) 2002-06-07 2004-06-01 Rayonier Products And Financial Services Company Cellulose fiber reinforced composites having reduced discoloration and improved dispersion and associated methods of manufacture
JP2004017434A (ja) * 2002-06-14 2004-01-22 Ain Kk Sogo Kenkyusho 酸化チタン含有木質合成材組成物及び該酸化チタン含有木質合成材組成物の製造方法
JP2004148046A (ja) * 2002-11-01 2004-05-27 Takasago Internatl Corp 消臭剤組成物
JP4637466B2 (ja) * 2003-08-14 2011-02-23 ユニチカ株式会社 樹脂組成物およびそれからなる成形体
US7183339B2 (en) * 2004-11-02 2007-02-27 Shen Kuo C Method for making dimensionally stable composite products from lignocelluloses
US20070287795A1 (en) * 2006-06-08 2007-12-13 Board Of Trustees Of Michigan State University Composite materials from corncob granules and process for preparation
US8877338B2 (en) * 2006-11-22 2014-11-04 Polynew, Inc. Sustainable polymeric nanocomposites
KR100908788B1 (ko) * 2007-04-05 2009-07-22 이신영 인조목재 및 그 제조방법
WO2009081881A1 (ja) * 2007-12-21 2009-07-02 Mitsubishi Chemical Corporation 繊維複合体
US20100163200A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Weyerhaeuser Company Method for making readily defibered pulp product
KR101182149B1 (ko) * 2009-09-24 2012-09-12 (주)엘지하우시스 수축성을 가진 타카 시공용 판재
KR20110035215A (ko) * 2009-09-30 2011-04-06 성균관대학교산학협력단 셀룰로오스 유도체 및 표면 처리된 천연섬유를 포함하는 생분해성 수지 조성물
WO2011132168A2 (en) * 2010-04-21 2011-10-27 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Wood-plastic composite with improved thermal and weathering resistance and method of making the same
JP5656167B2 (ja) 2010-08-13 2015-01-21 国立大学法人九州工業大学 竹繊維およびその製造方法ならびに竹繊維を用いた複合材の製造方法
JP5910504B2 (ja) * 2010-11-16 2016-04-27 王子ホールディングス株式会社 セルロース繊維集合体およびその製造方法、解繊セルロース繊維およびその製造方法、並びにセルロース繊維複合体
FI126512B (fi) * 2011-03-09 2017-01-13 Nanorefix Oy Menetelmä ligniinin erottamiseksi kasvimateriaalista ja saatava tuote
US8691893B2 (en) * 2011-10-07 2014-04-08 Masdar Institute Of Science And Technology Biodegradable composite materials
FR2983111B1 (fr) * 2011-11-30 2014-08-22 Faurecia Interieur Ind Procede de fabrication d'un materiau composite comprenant des fibres lignocellulosiques dans une matrice plastique
US9109117B2 (en) * 2012-02-14 2015-08-18 Weyerhaeuser Nr Company Process for making composite polymer
US20130207302A1 (en) * 2012-02-14 2013-08-15 Weyerhaeuser Nr Company Process for Making a Molded Part
US9562152B2 (en) * 2012-10-10 2017-02-07 Cnh Industrial Canada, Ltd. Plant fiber-reinforced thermoplastic resin composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102102778B1 (ko) * 2019-11-13 2020-04-22 주식회사 동성폴리텍 목분으로 제조된 식물식재 방음벽

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